ガニメデは木星から 1,070,400 km の距離を公転しており、ガリレオ衛星の中では内側から3番目である。公転周期はおよそ7日と3時間である。ガニメデは潮汐固定されており、自転周期と公転周期が同じで、同じ面を常に木星に向けている。そのためガニメデにおける一日は、7日と3時間に相当する。軌道はごくわずかな軌道離心率と軌道傾斜角を持っており、太陽やその他の惑星からの重力の摂動によって、軌道離心率と軌道傾斜角は数百年の時間スケールで準周期的な変動を起こしている。軌道離心率と軌道傾斜角の変動の範囲は、それぞれ 0.0009〜0.0022、0.05〜0.32° である。この軌道要素の変動のため、ガニメデの赤道傾斜角 (ガニメデの自転軸と公転軸の成す角度) は 0〜0.33° の間を変化する。ガニメデはエウロパとイオと軌道共鳴を起こしている。ガニメデが自身の軌道を一周する間にエウロパは軌道を二周、イオは四周する。イオとエウロパの合 (木星から見て同じ方向に2つの衛星が並ぶこと) は、常にイオが近点、エウロパが遠点にいる時に発生する。エウロパとガニメデの合も、エウロパが近点にいる時に発生する。イオとエウロパの合の経度とエウロパとガニメデの合の経度は同じ割合で変化し、そのために三重の合は発生しない。すなわち、イオとエウロパとガニメデの3つが木星から見て同じ方向に並ぶことは決して無い。このような複雑な軌道共鳴はラプラス共鳴と呼ばれる。現在のラプラス共鳴では、ガニメデの軌道離心率は高い値に上昇することが出来ない。そのため現在の軌道離心率である0.0013という値は、過去に軌道離心率の上昇が可能だった時期の名残である可能性がある。ガニメデの軌道離心率には謎が残されている。現在軌道離心率を上昇させることが出来ないのであれば、ガニメデ内部での潮汐散逸によってはるか昔に軌道離心率は減衰してしまっているはずである。このことは、過去の軌道離心率の励起が起きたのはわずか数百万年前であるということを意味する。ガニメデの軌道離心率は比較的低く、平均では 0.0015 であるため、現在の潮汐加熱は無視できる程度である。しかし過去にはガニメデは1回以上のラプラス的共鳴を経験したと考えられ、それにより軌道離心率を最大で 0.01〜0.02 にまで上昇させられた可能性がある。これはガニメデ内部に大きな潮汐加熱をもたらしたであろうと考えられる。表面に見られる溝の多い地形は、1回もしくは複数回の内部の加熱が発生した結果であるかもしれない。イオ、エウロパ、ガニメデのラプラス共鳴の起源については2つの仮説がある。共鳴は始原的なもので太陽系の始まりから存在しているというものと、太陽系の形成後にラプラス共鳴の状態へと進化したというものである。後者のシナリオとしては以下のようなものが考えられている。イオに木星からの潮汐力がはたらき、運動量保存のためにイオの軌道は遠ざかる。この移動はイオがエウロパと 2:1 の共鳴を起こす軌道に到達するまで継続する。その後も軌道の拡大は継続するが、潮汐力によってイオに与えられる角運動量は 2:1 の軌道共鳴を介してエウロパにも輸送され、共鳴状態を維持したままエウロパの軌道も共に拡大する。その後エウロパがガニメデと 2:1 の軌道共鳴を起こす位置にまで到達する。その後各衛星の合を起こす経度の変化が同期するようになり、ラプラス共鳴に捕獲される。
物語は、ブルーム社（Blume Corporation）の「Central Operating System」（通称ctOS）により都市の全てのインフラを管理されている2013年のシカゴが舞台。2003年にコンピュータウイルスがシカゴに蔓延し起こった事件（モデルは2003年北アメリカ大停電）をきっかけにctOSが導入された。本作品はオープンワールドとなっており、都市がまるまるひとつ再現された、それぞれ特色のある6つの地区に分かれた広大で精巧なシカゴを舞台としゲームが進行する。また後述のオンライン対戦を前提とした造りとなっているため、隠れる、尾行するなど行為をより確実に行えるよう建物の構造や地形、街中のオブジェクト等の様子はかなり精密に構成されており、他のオープンワールドのゲームより密度の高い設計となっている。主人公エイデン・ピアースは特殊なスマートフォンで、ctOSをバックドア（不正ハック）により街中を自由にハッキングすることが可能で、通行人などの街中の人々の個人情報へのアクセス（氏名、職業、年収、生年月日、犯罪記録、医療記録、趣味嗜好、銀行口座などの閲覧）、通話やメールなどの盗聴、携帯電話などの通信妨害、路上や室内の監視カメラの操作、ATMのハック、ゲートや車両などの開錠、信号機などをハックして故意的に事故を起こす、跳ね橋や車止めなどをハックして敵の追跡を逃れる、配電盤や変圧器、スチームパイプなどを過負荷により爆発させる、停電を起こす、列車（シカゴ・L）を停止させる、店舗などの音楽、クレーン、リフト、自動販売機、おもちゃ（Raving RabbidsやBig Mouth Billy Bassなど）、電光掲示板（ハックして流行語などを表示。例えば「IT'S OVER 9000!!!」はドラゴンボールZの台詞である。）などをハッキングで作動させるなど、ctOSが導入されているデバイスをすべて操作することができ、まさに手のひらで都市を自由に操ることが可能となっている。作中では、街中の至る所でctOSを促すモニター画面や宣伝トラック、ラジオやCM等、あらゆるメディアでその利便性を謳い、その普及率と社会に対する影響力を垣間見ることが出来る一方、対照的に裏路地などではカメラが頭になったスレンダーマンや多数の目、スマートフォンを持ったチンパンジー等様々な落書きが多数存在しており、一部の間では監視社会やサイバー化する都市に対し危惧を暗喩しているような世界を描いている。またこのctOSという脅威を以ってそれをどう扱うか、更にはctOSを操れる数少ない人間（主人公＝プレイヤー）に対し、決して公にはならないが結果生じた出来事や責任をその使用者に委ね、そしてそれらを自身に問わせる形になっている。同時に他のプレイヤーにもctOSの権限が在るため、プレイヤーの間で争わせる場面（オンライン対戦）を通し、ctOSの使用を必然的に促すことによって、この部分を更に曖昧にすることに、本作は成功している。如何なる脅威も日常化による意識の薄れ、脅威に対する無知の恐怖、日々進化するネットワークが我々に及ぼす影響、犯罪の多様性や他者との共存への優位性、機械への依存の危険性など、本作から現代や社会そのものに対するテーマを多く読み取ることが出来る内容となっている。ゲーム内では多くの人々が生活しており、一人一人が様々な振る舞いを見せるが、前述したとおりすべての人々をスキャン可能となっており膨大な数の固有のバックストーリーが存在している。中にはアイシャ・タイラー本人や、チャック・ノリスと同名でよく似た人物も登場する。アクションパートに関しては、様々な武器を使っての銃撃戦、カバーシステム、スローモーション機能、隠密ステルス、テイクダウン、カーチェイス、パルクール、ハッキングを使用しての頭脳プレイなど、同じシーンでもプレイヤーによって全く異なる戦闘シーンが展開される様になっているが、開発スタッフによれば9割の戦闘シーンは全く敵を倒すことなく攻略することも可能だという。本作ではメインミッションの進行度に関係なく、マップ上に現れる多くのサイドミッションを受け持つことができる。大小様々なミッションやミニゲームなどを含めると全てのサイドミッションの総プレイ時間はメインミッションの倍ほど掛かるという。